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精密焊接设备龙头,从“果链”到“车链”再走向“芯链”

作者:交易实践者

本次介绍的公司有如下特点:

(1)首台银烧结设备已完成客户量产工艺验证,同时已完 成多家封装企业工艺验证,订单正在逐步落实中,具备成长潜力。

(2)高速高精固晶机在固晶速度和 固晶精度上具备世界领先水平,国产替代可期。

(3)由电子装联业务起家,从“果链”到“车链”再走向“芯链”,国家工信部电 子装联精密焊接设备“制造业单项冠军”。

“果链”:立足消费电子,深耕精密焊接设备

从全球出货数据看, 手机市场规模在 2009-2016 年间快速扩张,手机形态和性能历经多轮迭代,智能手机逐渐 成为人们娱乐生活不可或缺的工具;但 2017 年后市场规模则逐渐趋于稳态。

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从大陆来看, 根据人民数据研究院,大陆已拥有超过 10 亿的智能手机用户,市场重心亦逐渐从吸引新增 客户转为经营存量市场。

从全球更新需求看,由于重大创新研发周期较长、宏观经济环境变化等因素,近年换机周期有所延长。一方面,手机功能日趋完善,能够在更长时间内保障客 户良好体验;另一方面,缺少吸引用户的创新产品和超出目前手机性能的应用场景。

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据 Wind 数据, 2023Q1/Q2/Q3 全球智能手机出货量分别同比下降 14.6%/7.8%/0.1%,自 2022Q4 以来同 比情况持续好转。

国内市场方面,据同花顺数据,2023Q1/Q2/Q3 国内智能手机出货量分别 为 6544/6570/6705 万部,分别同比下降 11.8%/2.1%/6.3%,二三季度中国市场智能手机出 货量跌幅较一季度收窄。据 IDC,2023Q2 中国 600 美元以上高端手机市场份额达到 23.1%, 相比 2022 年同期逆势增长 3.1pct,同时 200 美金以下手机份额亦有提升。品牌方面,在 IDC 监测口径下,2023Q2 苹果、华为国内出货量分别同比增长 6%和 76%,明显领先行业。

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华为 Mate 60 系列手机 上市销售,彰显了国产品牌自主可控能力的增强,同时在功能上也有明显创新突破。据《证 券日报》210 月报道:由于 Mate 60 系列手机长期缺货,其在第三方平台已出现 10%至 60% 不等的溢价;华为将 Mate 60 系列手机下半年目标提升超 20%,将智能手机 2024 年出货量 目标定为 6000 万台至 7000 万台,较 2022 年 3000 万台的出货量大幅提升。近日,中国移 动采购与招标网信息显示,中国移动采购华为 Mate 60 权益版等 5 款手机产品终端,需求数 量为 120 万台。除华为外,苹果、荣耀等品牌也陆续召开产品发布会。头部品牌集中推新或 有望带动部分终端需求。

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AI 大模型与手机的结合被认为是手机行业换代的一个时点。多家手机厂商研发布局, 希望通过 AI 大模型赋予用户更智能的使用体验。高通、联发科等手机芯片厂商也紧随趋势, 致力于为大模型运行提供有力支持。

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部分产业链上游企业经营改善,关注新机需求。近期舜宇光学、玉晶光等企业公布经营 情况,手机光学器件需求向好,从侧面反映出相关手机厂商出货情况或有改善。此外,在半 导体领域,稳懋、联发科等企业,亦反馈客户需求在逐步好转。

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快克智能绑定国内头部客户,打造 3D/4D 毫米波雷达整线生产能力。公司结合精密焊 接、机器视觉、软件系统、协作机器人及自动化集成等优势技术,为新能源车行业客户提供 自动化成套解决方案。根据公司半年报,公司为星宇车灯、森思泰克、楚航科技、行易道科 技等多家头部企业提供了 3D/4D 毫米波雷达自动化生产线。

毫米波雷达自动化生产线含组装和检测两部分。生产工艺包含:PCBA 锁付、视觉检测、 塑料壳体激光焊接、精密装配、贴标/雕 FCT 测试、透气性检测、控制单元气密测试等。具 备整线 MES、工艺数据追溯、产品制程管控以及生产看板等生产管理系统。

“车链”:为汽车电子厂商提供成套自动化产线

汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载 汽车电子控制装置的总称。据中国汽车报网发布的《2020 汽车电子研究报告》,中国汽车 电子市场规模近年呈增长态势,预计中国汽车电子市场规模 2022 年可达 9783 亿元,未来 五年复合年增长率可达 10%。据中商产业研究院预计,2023 年中国汽车电子市场规模有望 增长至 10973 亿元。

智能化、电动化推进,单车电子器件成本提升。大陆汽车行业智能化、电动化进程较快, 推动汽车电子占整车成本比例提升。随着新能源汽车行业快速发展,有望拉动能源管理系统、 电驱系统、充配电系统、电动控制系统等相关汽车电子需求高增长。据中商产业研究院测算, 2020 年汽车电子占整车制造成本的比重约为 34%,预计 2030 年这一占比将接近 50%。

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从汽车电子细分市场看,车载电子为辅,车体汽车电子控制系统占主导。汽车电子产品 按功能可以分为两大类,一是车载电子装置,如汽车信息系统、导航、音响娱乐等;二是车 体汽车电子控制系统,包括动力控制系统、底盘与安全控制系统、车身电子装置。从市场份 额看,据中商产业研究院数据,占比最多的是动力控制系统(28.7%),其次为底盘与安全 控制系统(26.7%),车身电子和车载电子占比分别为 22.8%和 21.8%。

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根据中汽协数据,2023 年 1-9 月 国内新能源汽车总销售量达 627.8 万辆,同比增长 37.5%,全年累计渗透率达 29.8%。 2023Q1 受春节假期以及补贴政策退坡影响,新能源车渗透率有所回落,但之后渗透率环比 逐步改善,9 月当月新能源车渗透率高达 31.6%。补贴退坡后,新能源车渗透率仍维持向好 趋势,反映出汽车电动化趋势的高确定性。

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据高工机器人数据,“三电”系统在 新能源汽车成本中占比约 50%。其中,动力电池是“三电”系统中最核心的部件,关系到新 能源汽车续航里程、使用寿命、驾驶安全等核心点,占新能源汽车成本约 38%;此外,驱动 电机和电控系统各约占 6.5%和 5.5%。受益于新能源汽车渗透率提升,“三电”系统市场空 间广阔。

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“芯链”:二级封装走向一级封装,技术一脉相承

功率半导体,是电子产业链中最核心器件之 一。能够实现电能转换和电路控制,在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线 路保护、逆变(直流转交流)和整流(交流转直流)等作用。以 MOSFET、IGBT 以及 SiC MOSFET 为代表的功率器件需求旺盛。根据性能不同,广泛应用于汽车、充电桩、光伏发 电、风力发电、消费电子、轨道交通、工业电机、储能、航空航天和军工等众多领域。

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IGBT 是电动汽车和直流 充电桩等设备的核心器件,直接影响电动汽车的动力释放速度、车辆加速能力和高速度。 IGBT 主要应用于新能源车电动控制系统、车载空调控制系统、充电桩等领域。如在智能充 电桩中,IGBT 被作为开关元件使用。IGBT 模块占新能源车整车成本的比重接近 10%,在 充电桩成本中的比重约 20%。据 EVtank 预测,2025 年大陆新能源汽车 IGBT 市场规模有 望达到 165 亿元,2020-2025 年 CAGR 约为 31%。

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碳化硅(SiC)材料成为高端功率半导体领域更优解。碳化硅(SiC)材料是制作高温、 高频、大功率、高压器件的理想材料之一:由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料。 相比传统的硅(Si)基材料,碳化硅(SiC)具有约 3 倍的禁带宽度,约 4 倍的导热率,近 10 倍的击穿场强,具有高饱和电子漂移速率。3核心优势体现在耐高压、耐高温、高频等特 性。

碳化硅 SiC 凭借自身特性在多个应用领域具有优势,如以下领域:

新能源汽车电机驱动系统:SiC 功率模块明显小于同规格硅基模块,可减少电力损耗, 提高开关频率,散热处理也更容易,将显著减小电感器、电容器等周边部件的体积和成本, 减少车辆冷却系统体积,可实现逆变器与马达一体化,减积减重。可综合提高新能源汽车 5%~10%左右的续航里程。

新能源汽车直流充电桩:提高充电效率至少 1%,达到 96%以上的转化效率;由于 SiC 功率器件对温度依赖性较低,可提高夏季高温时段电能转化效率;降低电能损耗,提升大型 充电站的经济效益;充电桩系统成本与硅基基本持平,性价比较高。

光伏&风电:与硅基模块相比,采用 SiC 功率模块用于光伏逆变器中,可提高逆变转化 效率 2%左右,综合转换效率达到 98%。采用 SiC 功率模块用于风电整流器、逆变器、变压 器,有利于提高效率、降低损耗,提升经济效益。

大型服务器、数据中心:大型服务器等运行过程中,根据负载设备的需要会进行频繁的 电能转换,功率器件是这类设备电源的主要组成部分。SiC 功率器件在电能转换上具有高效 率、耐高温、使用寿命长的特性,在应用中能为使用者节省能耗、降低维护成本。

快克智能致力突破核心封装设备

快克智能致力突破核心半导体封装工艺,发展固晶键合成套方案。公司精密焊接业务和 半导体封装固晶键合工艺具有一定相通性,于是由二级封装向一级封装拓展。公司于 2021 年 10 月注册成立快克技术日本株式会社,整合日本研发团队;于 2021 年 12 月注册成立快 克创业投资有限公司,布局半导体设备领域投资收购。

2023 年,公司与常州市武进国家高 新技术产业开发区签署《进区协议》,计划总投入 10 亿元建设半导体封装设备研发及制造 项目,着力打造半导体封装成套解决方案,积极布局先进封装高端设备领域。该项目实施主 体为快克芯装备科技有限公司。

2022 年公司封装设备完成千万级销售,同比增长 443%。2022 年公司功率模块激光打 标&去胶专用设备以及 Clipbond 真空焊接炉等产品实现销售突破,固晶键合封装设备板块 实现营收 1521.23 万元,同比高增 443%,毛利率为 30.59%。据 2022 年年报,公司亦在 布局研发粗铝线焊线机等设备。 2023

年核心产品逐步展开宣传推广,研发构筑未来潜力。公司现已开发的固晶键合封 装设备代表产品为:SiC 功率器件封装解决方案(预烧结固晶机、银烧结设备等)、分立器 件功率器件封装设备(高速共晶固晶机)、IGBT 功率模块封装解决方案(IGBT 多功能固晶 机、甲酸焊接炉及固晶键合 AOI)。2023 年公司积极通过 SEMICON CHINA、PCIM ASIA、 NEPCON ASIA、德国慕尼黑电子展等宣传半导体设备新品。其中,快克芯银烧结解决方案 获 SEMI 创新产品大奖。复合型研发团队成为公司半导体封装设备业务发展的基石。快克智 能吸纳日本技术人才,同时整合国内研发力量,利用国内制造成本相对较低的优势,开发性 价比和产品实力兼具的半导体设备,未来该业务板块有望发力放量。

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快克智能成功开发碳化硅器件封装核心设备——纳米银烧结设备

纳米银烧结成为碳化硅器件封装核心工艺。相比于传统的软钎焊工艺,纳米银烧结技术 有利于提升产品的可靠性,使用的银材料具有高导电率、高导热率等特点,近年颇受业界关 注。纳米银烧结的工艺优点主要有:

(1)低温烧结:纳米尺度的金属,会表现出强烈的体积效应、量子尺寸效应、表面效 应和量子隧道效应,在烧结过程中,彼此接触的纳米银颗粒之间原子相互扩散,形成互连的 接头,当大量纳米银颗粒互相堆积,就可以实现在低于其块体金属熔点的温度下形成块体金属烧结体,从而实现芯片与焊膏、基板之间的焊接。

(2)高导热性和导电性:在银烧结工 艺下,当连接层孔隙率为 10%的情况下,其导电及导热能力可达到纯银的 90%,远高于普 通软钎焊料。由于银材料的性能特质,相比软钎焊方式,在功率模块中,采用银烧结工艺的 内互联,其功率循环寿命比软钎焊焊料内互联高 2~3 倍,烧结层的厚度比软钎焊层薄 70%, 热传导率提升大约 3 倍,热阻约为软钎焊结构热阻的 1/156。

(3)高可靠性:由于银的熔点 高达 961℃,将不会产生熔点小于 300℃的软钎焊连接层中出现的典型疲劳效应。

(4)材 料相对环保:传统软钎焊可能采用含铅钎料,银烧结技术所用材料不含铅。

深耕电子智能装备领域 30 余年 深耕电子智能装备领域 30 余年。

快克智能装备股份有限公司创立于 1993 年,是国家 高新技术企业,深耕精密电子组装领域多年,致力于提供智能装备解决方案。公司在运动控 制、软件系统、视觉算法、精密模组等技术方面不断创新突破,如今形成“精密焊接装联设 备、视觉检测制程设备、智能制造成套装备、固晶键合封装设备”四大板块,服务于智能终 端、新能源汽车、新能源、智能物联、半导体等行业,推动工业数字化、智能化升级。

从当前收入构成看,精密焊接装联设备 在公司业务中占比较高。公司持续深化与国际消费电子大客户的合作,同时,为应对行业需 求变化,也在积极拓展客户覆盖面。据公司在“上证 e 互动”官网回复:公司客户全面覆盖 富士康、和硕、伟创力等全球电子制造 EMS 前十大,及立讯精密、歌尔股份、瑞声、华勤、 闻泰、联电、烽火、比亚迪等国内大厂;公司产品服务于苹果、华为、小米等智能终端品牌, 及比亚迪、上汽通用、理想等汽车品牌10。

快克智能从“果链”到“车链”再走向“芯链” 从“果链”到“车链”再走向“芯链”。快克凭借自身在消费电子领域长期积累的精密 焊接技术,顺利从“苹果”产业链横向拓展至“汽车”产业链,向汽车电子供应商提供智能 驾驶、电驱电控领域一站式成套装备服务与解决方案。纵向来看,快克向更加精密的半导体 封装“芯链”设备拓展,已经开发出 IGBT 封装解决方案和 SiC 银烧结工艺解决方案,未来 积极布局更高端的先进封装高端固晶机,丰富产品线。

公司持续深化与多领域头部客户的合作,树立 了良好的全球化品牌形象和领先的市场地位,代表客户有苹果、立讯精密、歌尔、瑞声科技、 富士康、华勤、闻泰、安费诺、和联永硕、海康威视、宁德时代、比亚迪、汇川技术、阳光 电源、中国中车、三花智控、联合汽车电子、华域汽车、威迈斯、楚航科技、中芯国际、扬 杰科技等。

公司的精密焊接装联设备涵盖激光焊设备、热压焊接设备、选 择焊设备、通用焊接设备、BGA 返修设备、智能工具设备等大小各类装联设备。公司的定制 设备根据客户产品迭代需求跟进开发替换;标准设备符合行业通常生命周期规范,一般在 5- 10 年。近年来,公司热压焊、激光焊等设备持续迭代,不断拓展在消费电子大客户端手机、手表、PAD、耳机等各类智能终端产品的市场份额。公司选择性波峰焊设备可满足新能源车、 新能源光储领域高可靠性焊接需求。焊接设备市场容量广阔,公司市占仍有明显提升空间。

2023 年消费电子领域客户需求放缓,但我们预计 2024-2025 年精密焊接板 块收入有望较 2023 年呈增长趋势。

特别声明:内容仅代表个人观点,不构成任何投资指导,据此买卖,盈亏自负,股市有风险,投资需谨慎!

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